绝缘油介电强度测试仪校准方法

在电力系统中，绝缘油是一种广泛应用于高压电气设备中的绝缘介质。高压电气设备在长期运行中，其绝缘油的品质会逐渐发生变化，造成设备绝缘性能不断下降。为了保证电气设备能够安全运行，对绝缘油的电气强度要进行定期测试。“击穿电压”是表征绝缘油介电强度的一项重要指标，是衡量绝缘油耐受电压能力的尺度。绝缘油介电强度测试仪（简称油耐压仪）就是电力系统中测试绝缘油耐电压强度的测试仪器。目前，国内生产的各类油耐压仪种类繁多，但对于此类仪器的校准还缺乏相关标准，且由于其电气结构和校准方式的特殊性，无法对这类仪器进行准确校准。本文设计一套具有矢量测量功能的绝缘油介电强度测试仪校准装置，可对0~100kV的准确度为2％以下的油耐压仪进行校准。目前国内对于油耐压仪存在两种校准方法:1）单端测量法:打开仪器的油箱盖，取下任一电极的支撑件和绝缘套管，仅留下电极的紧固端，以交流高压表高压端的测试线接于电极紧固端，交流高压表的接地端和仪器的接地端一起可靠连接到实验室接地端。将电压升到合适的大小并保持不变。同时记录仪器的读数和高压表的读数。高压表读数的2倍便是输出电压的标准读数。2）双路输出测量法:取下两个电极的支撑件和绝缘套管，用两个交流高压表的高压端分别连接于两个电极的紧固件上，两个高压表的接地端和仪器接地端一起可靠连接到实验室的接地端。两个高压表读数之和便是标准输出电压值。由于油耐压仪的高压输出是中间对称接地的，因此单端测量法认为仅对其中一个高压端子对地电压进行校准即可。中间抽头的目的是降低油耐压仪输出的对地电压等级，从而降低对地的绝缘等级，但是中间抽头很难做到的对称，所以为了减小误差，双路输出测量法采用了同时测量油耐压仪两个高压输出端子的对地电压，但由于校准结果用代数和计算而非矢量测量，必然会给校准数据带来附加误差。另外由于大多数测试仪的功率很小，普通高压分压器的输入阻抗已经远大于其额定功率，因此校准过程很可能会发生电压跌落现象。国外在对油耐压仪进行校准时采用替代法，校准时取下油杯，放置大小相仿的校准装置，使其恰好嵌入电极的紧固端。读数通过模拟指针表示，这种校准装置设计时考虑了负载效应，但限于体积，其准确度仅为3%，只可用于10级以下的油耐压仪。